“冰火两重天”倒逼下国产MCU的加快度
自2020年末开端，芯片荒席卷全球，能够说是“360行，行行缺芯片”，其间，MCU更是这轮缺芯潮的重灾区。
2021我国轿车论坛上，我国轿车工业协会总工程师、副秘书长叶盛基就曾表明，当时我国各类芯片中MCU操控芯片最为紧缺，国内MCU操控芯片企业最为单薄。此外，依据IC Insights的数据，因为缺货，MCU在2021年的均匀价格上涨10%，创下了25年来的最大涨幅。
在世界大厂MCU价格一路上涨，交货周期一再延伸的严峻应战下，国内MCU厂商也迎来了绝佳的开展窗口期，2021年开端国产MCU芯片火了。
然而在经历过这一波席卷全球的缺芯潮后，本年商场也从一片张狂中逐渐“镇定”下来，MCU商场已呈现结构性调整：消费级MCU需求走软，厂商开端面对库存积压压力，而车载和工控MCU仍然处于缺少状况，价格继续上涨。
MCU商场“冰火两重天”，这对国产MCU厂商来说是冲击仍是时机？不确定环境下该怎么捉住“历史性时机”完成包围？
由国内抢先的半导体电子信息媒体芯师爷举行的“2022年硬核我国芯”评选，汇聚了百余家我国半导体芯片工业的相关企业。本文特邀MCU范畴的汹涌微、芯海科技、极海半导体、杭州万高、沁恒微电子、灵动微电子、东软载波微电子、凌鸥创芯、爱普特微电子、武汉芯源等企业，环绕以上问题进行了深度讨论。
MCU（Microcontroller Unit，微型操控单元）俗称单片机，是将CPU、SRAM、Flash、 计数器及其它数字和模仿模块集成到一颗芯片上，构成一个小而完善的微型计算机体系。小到体温计、无线充电器、电动玩具和手机，大到家电、数控机床、机器人和轿车，都有MCU的身影。
“近年来，国产代替呼声高涨，加上去年高景气量的行情，许多本乡MCU厂商获得了大开展。不过大部分本乡MCU首要仍是在智能表计、智能家电等消费电子范畴，中高端使用范畴如工控、医疗、轿车电子等仍然是国外品牌为主。” 爱普特微电子副总司理鲁翔对芯师爷表明，“从统计数据看，本乡MCU在全球MCU商场占比只要10%左右。所以现在消费类MCU需求削弱，这对国产MCU职业来说，是一个巨大应战。”
“但商场需求的改变也会影响国产MCU厂商加快研制进程，倒逼国产MCU厂商进步高端MCU技能。” 杭州万高商场总监瞿周强指出，“与消费级MCU比较，工业级MCU和车规级MCU对牢靠性、作业环境温度、良品率和作业寿数等方面有更高要求。以车规级MCU为例，从车身动力总成，到车身操控、信息文娱、辅佐驾驭，从发动机操控单元，到雨刷、车窗、电动座椅、空调等操控单元，每一个功用完成的背面都需求杂乱的芯片组支撑。”
“我国处在轿车电子职业革新的最前沿与中心方位。尽管前五大轿车半导体公司算计占轿车元器件IC 商场收入的90%，但进口中高端芯片部分仍是存在缺货提价的现象，一起出于供应链安全考虑，国内许多客户运用国产MCU的志愿不断进步，国产代替已形成了必定规划。” 极海半导体产品司理秦欣欣提到。
“这给了国产MCU厂商充沛的调整时机。” 芯海科技PC生态负责人（产品司理）周振生着重指出， “这傍边的要害便是要以客户需求为起点，让自己的产品更有商场竞赛力。”
“国内车企现在也正在自动拓宽国内供应链，国产MCU厂商若能对接车企需求，进步技能实力，优先开发与车企需求对口的产品类型，可捉住时机逐渐切入轿车MCU商场。”杭州万高商场总监瞿周强相同以为。
近年来，得益于国内商场微弱需求和政府的大力支撑，国内MCU供货商迎来开展黄金窗口期，经过多年的开展，在“技能”和“产品丰厚度”方面逐渐打破国外独占，完成国产代替。
汹涌微是一家技能才干全面的32位MCU供货商，中心团队成员来自于多家世界闻名MCU公司。
终端范畴：首要使用于智能家居、传感器、物联网模块、消费电子、仪器外表、医疗电子、电动车、电机、工业、家电、BMS、轿车后装及配件范畴。
技能优势：工控等级的超低不良率，从前量产过的芯片能够到达50PPM。不掉电超低待机技能，现场保存，快速唤醒，深度休眠功耗能够到达1微安以内。高功用模仿规划才干，包含24位Sigma-Delta ADC，内置RC 时钟在全温度、全电压时可到达±1%精度。超高抗搅扰、高牢靠性技能才干，其间ESD (HBM):>
8KV, ESD (CDM):>
2KV, EFT:>
4KV, Latch up: 高温±200mA。高度整合才干，能够片上整合LCD/OPA/温度传感器/DAC等模块。
现在，全球笔电EC芯片仍被美国和我国台湾少量几家公司独占，技能准入门槛高，国产代替难度大。芯海科技CSC2E101的推出，打破了海外公司对我国电脑工业中心芯片的独占，完成了国产代替。
技能优势：榜首，在安全性方面，集成安全算法加快引擎，支撑安全发动和安全在线晋级，满意客户指纹一键开机的安全发动要求，从产品的硬件层面加密技能规划，更好地建构用户数据安全防火墙。第二，在集成度方面，选用高功用32位MCU内核，具有更大程序和数据空间，在CPU时序办理、电池办理、热办理、键盘办理、ACPI办理等传统EC功用之外，还集成气氛灯、呼吸灯、PD3.1及USB功用等，为客户产品开发节约BOM本钱。第三，在低功耗方面，具有更低功耗，休眠功耗75uA，关机功耗：5uA，超出世界一流厂商的相关技能目标。
极海半导体具有20年集成电路芯片规划经历，主营产品32位APM32工业级/车规级MCU，掩盖Arm Cortex®- M0+/M3/M4内核，具有高效运算处理功用、增强型存储空间以及丰厚的外设资源，具有低功耗、高功用、高集成、高牢靠等产品特性。
终端范畴：现在已广泛使用于才智家居、高端消费电子、轿车电子、工业操控、以及才智动力等范畴。
技能优势：作业温度掩盖-40℃~105℃，ESD等级高达8KV，具有较强的杂乱工况环境适应性和抗搅扰性；相关产品已经过IEC61058、IEC60730功用安全认证以及AEC-Q100车规认证，契合中高端工控以及车规级产品高牢靠性规范要求。
杭州万高建立于2006年，是一家致力于为动力互联网供给专用芯片的集成电路规划企业，现为北京智芯微电子科技有限公司下属单位。
终端范畴：首要使用于国内外电力商场的智能电表、智能终端等产品，并逐渐拓宽到新动力、工业操控等范畴，商场掩盖全球近100个国家和地区。
技能优势：经过十余年开展，形成了蜂鸟系列计量芯片、海燕系列主控芯片和飞鸽系列通讯芯片三大产品线款。
在主控芯片方面，杭州万高依据ARM内核、自主知识产权的RISC-V内核规划开发的工业级MCU，完成8位到64位的全功用掩盖，满意高功用、通用型和低功耗等干流商场使用需求。
在电能计量范畴，依托中心技能，开发了单、三相计量AFE及SoC全系列产品，一起致力于电池电量监测AFE的研制，支撑以新动力为主体的新式电力体系规划化终端和海量数据的计量与感知。
以链接动力网络“最终一公里”为方针，杭州万高开发了G3-PLC、HPLC及HPLC+HRF、G3-PLC+HRF载波通讯芯片，满意世界G3、IEEE1901.1、国网及南网宽带电力线载波等多项规范，已批量使用于国内外智能电网建造。
沁恒微电子专心于衔接技能和MCU内核研讨，依据自研青稞RISC-V处理器和收发器PHY构建接口芯片和全栈MCU。
终端使用: 广泛使用于计算机手机周边、工业操控、电机驱动、物联网等范畴。
技能优势：依据自研收发器PHY和处理器IP的全栈研制形式，代替传统的外购IP整合形式，供给以太网、蓝牙无线、USB和PCI类等接口芯片，及集成上述接口的衔接型/互联型/无线型全栈MCU+单片机。让客户免去了国外处理器内核授权费，进步竞赛力；中止呼应速度快，功用更强；全集成，体积更小；运转功耗下降20%，供给终端客户高功用、低能耗的MCU系列产品。
灵动微电子专心于32位Arm MCU，建立11年来，累计发布大约200余款产品。
终端使用：首要有八大场景的使用，包含智能工业，才智家电，轿车电子、物联网、手机和电脑周边、个人设备、医疗健康和通讯基建等范畴。
技能优势：依据Arm Cortex-M0/M0+，Cortex-M3 和最新的 STAR-MC1 内核，公司批量供货的MCU产品包含：针对通用高功用商场的MM32F系列、针对超低功耗使用的MM32L系列、针对电机及电源使用的MM32SPIN系列、以及针对无线W系列等。
MM32F和MM32L是首要的通用MM32渠道，包含搭载Arm v8-M Mainline架构的STAR-MC1内核的系列MCU产品，和搭载M0+内核的低功耗产品。电机是灵动微电子的特征产品，掩盖了高功用M0和M3，供给高集成度的解决计划。
一起，灵动微电子自主研制软硬件和生态体系，包含MindSDK软件开发渠道，以及样机测验阶段的编程下载工具。
上海东软载波微电子有限公司(前身为上海海尔集成电路有限公司)于2000年由海尔集团出资建立，专心通用MCU芯片和SoC芯片规划20多年。于2015年8月被青岛东软载波科技股份有限公司兼并，成为青岛东软载波的全资子公司。
终端使用：已掩盖家电、消费电子、工业操控、智能电网、仪器外表、健康医疗、电机操控、电源办理等范畴，构筑了完善的产品解决计划，为客户打通工业链的上下游要害环节。
技能优势：公司在集成电路板块为全球智能制作业转型客户和IoT工业客户需求打造了完善的MARS芯片产品架构。在8位、32位MCU和PLC产品范畴技能堆集雄厚，储藏很多的数字电路和模仿电路IP核，具有工业级高抗搅扰微操控器芯片研制渠道。 首要供给面向物联网需求的芯片产品组合，包含自主研制工业级的8位CPU内核(ES7P RISC CPU、HR7P-V2 RISC CPU系列芯片)、依据32-bit ARM Cortex M0/M3通用微操控器芯片、电力线载波通讯（PLC）芯片、无线射频芯片、触控芯片、用于中小功率电机操控的32位微操控器及高压驱动系列芯片、小功率锂电池办理32位ESB列芯片等。
尤其是公司自主研制了国内首款“电力线载波通讯（PLC）与微功率双模交融通讯芯片”。具有从窄带低速到宽带高速、低功耗电力线载波通讯和无线通讯技能交融的芯片企业。经过MCU+PLC技能+无线技能等的组合，全面支撑构建最优物联网通讯计划，完成了对操控、衔接、安全、感知等物联网中心技能掩盖。
凌鸥公司产品以电机与电源范畴为主，产品组合包含了有LKS 32 MCU，与电源类产品LKS 5与LKS 6系列的预驱和IPM模块等。
终端使用：涵盖了电动自行车、滑板车、平衡车、吸尘器机器人、电动工具与巨细家电变频等与电机电源相关的范畴。
技能优势：LKS 32 MCU从20pin的超小封装到100pin的大封装，从16K到256K Flash，与本年的爆款轿车类产品AT085与性价比之王MC03系列使用在更多的小型电机产品上，都是凌鸥公司的明星主力产品。
LKS 32 MCU全系列都是高功用32位产品，内置了外表级全差分可编程增益放大器OPA，且具有电压偏置规划，可处理正负的电流信号，MC08与AT085系列内置了高速DSP内核，一个FOC电流环仅需1.2usec，高速双路同步采样3M的SAR ADC，且内部RC时钟全温度规模可操控在1%以内。M0的产品也具有CORDIC的硬件加快器，例如SIN，COS，ARCTAN与SQRT，全系列一起也有集成预驱电路，使得驱动电路板能够十分的简练且进步生产量率，是现在与友商最大的差异，也是凌鸥公司的产品竞赛优势。
一起凌鸥也供给了多达20余种的产等第算法与参阅规划，能够更快帮忙客户或合作伙伴进行产品开发与验证。近期开课的凌鸥学园计划，将培养更多的电机使用工程师，不只了解凌鸥的产品，更能够独当一面的开发电机与电源相关的产品。
爱普特微电子建立于2012年，是一家专心于研制规划全国产、全自主可控、高牢靠性的32位MCU的高新技能企业和国家级专精特新“小伟人”，现已生长为智能家电、工业操控等范畴全国产32位MCU的领军企业。
终端使用：广泛使用于工业操控、智能家电、物联网、医疗电子、消费电子等范畴，并在国内外多家职业头部客户中安稳量产出货。
技能优势：爱普特微电子自研了一整套具有自主知识产权、完全、且经过亿级芯片量产验证的微处理器IP库，包含了各类高功用和高牢靠的数字和模仿IP。还具有多个老练完善的产品规划渠道，能够依据客户需求快速、有用、灵敏供给产品定制，助力客户完成产品的迭代更新以及进步客户产品在职业中竞赛力。
爱普特微电子自研的32位MCU经过CS 10V A级测验、ISO9001质量体系等认证，具有高功用、高牢靠性、低功耗、宽电压、高抗搅扰、高信噪比等特色，并有丰厚外设及强壮的定时器资源，产品功用到达工业等级要求，填补了国内中高端MCU芯片的空白，完成进口芯片国产立异代替。一起爱普特也是国内率先在55nm、40nm高端工艺制程上完成量产的企业。量产的全国产MCU现在已累计出货超亿颗。
现在公司已开宣布四大系列、几十款类型的全国产、高牢靠性32位MCU。估计于2023年，将发布超越6个系列、上百个类型的RISC-V核32位MCU产品。产品将从单核拓宽到双核，内嵌Flash 从32KB到2MB，管脚掩盖20Pin至276PIN，主频从48MHz至2GHZ，以及丰厚的外设资源，将掩盖消费类、工控类、AI智能、车规级等使用。
武汉芯源于2018年8月建立，为上市公司武汉力源信息的全资子公司，专心芯片的规划、研制、出售及技能服务。
终端使用：触及通讯电子、工业电子、消费电子、新动力、安防监控、物联网以及轿车电子等多个职业，而且已经在无线充计划、电子烟计划、水表计划、燃气表计划、BLDC电动工具、BMS计划、三轴云台、无线传感器计划等项目中得到实践使用，未来将能够满意更多的商场需求。
技能优势：公司现在已推出通用干流型CW32F030系列、通用超值型CW32F003系列、低功耗全能型CW32L083系列以及低功耗超值型CW32L031系列。
芯片制作端：晶圆制作在上海华虹宏力，现在产品选用宏力的110纳米工艺制程，封测在华天科技，具有严厉的技能和质量把控。
规划团队：在对通用需求坚持广泛兼容的一起，深化了解了商场同类产品在使用中的技能痛点，在MCU产品功用上做了多项硬核改进，比方芯片作业电压规模、芯片算力、时钟精度、ADC有用位数、抗电磁搅扰才干等中心目标均有很大进步。此外还增加了多级程序加密安全防护，能够妥善维护客户知识产权。
供应链端：结合客户职业的商场供需状况，以及上游的供应链端资源优势，充沛做好预警、科学备料、产能规划，保证客户批量安稳供货。
前路漫漫，道阻且长，行则将至，MCU的开展需求的是长时间的技能堆集及供应链才干。
从相对更简单打破的消费类MCU商场切入，再往工业类和轿车类相对中高端产品方向开展，这是国产芯片公司本身技能堆集和开展的必经之路。正所谓真金不怕火炼，关于国产MCU厂商而言，要不断地修炼内功，产品晋级迭代，走自主化规划之路，如此才干立于不败之地。
本文内容依据企业供给信息收拾，仅供交流学习之用，如有任何疑问，敬请与咱们联络。
